JP2013215356A - 眼疲労計測装置およびその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易に眼疲労を計測することができる眼疲労計測装置を提供する。
【解決手段】ユーザが装着する眼鏡の鼻あて部に装着される電極であってユーザの目頭の下に位置する眼輪筋上の皮膚に接触する電極１１０と、電極１１０を用いてユーザが下瞼を動かすときに生じる生体電位を示す筋電位データを生成する眼輪筋電位計測部１２０と、筋電位データが所定の時間内に所定の値より大きい電位と所定の値より小さい電位とを示す場合に眼疲労に起因する瞬きが行われたと扱うことで筋電位データから眼疲労に起因する瞬きを検出する瞬き検出部１３０と、検出された瞬きの頻度を計算し、得られた瞬きの頻度に対応する眼の疲労度を、予め定められた瞬きの頻度と眼の疲労度との関係に基づいて特定することでユーザの眼の疲労度を判定する疲労度判定部２３０とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、ユーザの眼の疲労度を計測する装置およびその方法に関し、特に、筋電位を用いて眼疲労を計測する装置に関する。

従来、眼の疲労を計測する技術、あるいは、筋電位を計測する技術として、様々な方法が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

特許文献１は、瞬きをする際の瞼の動きを観察し、閉眼時と開眼時の所要時間から瞬きの種類、すなわち自然瞬目動作と随意瞬目動作とを判別して疲労を検出することを開示している。

特許文献２は、顔の表情をＣＧ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｒａｐｈｉｃｓ）化するために、顔の各筋肉における筋電位を記録する際に、下眼瞼の鼻側に筋電位計測用の電極を設置することを開示している。

特開２０１０−２７３９５４号公報 特開２０１１−１０８２８１号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、計測のための装置の規模が大きくなり、コストがかかるという課題がある。

また、特許文献２に開示された技術では、眼疲労の計測は行えないという課題がある。

そこで、本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、簡易に眼疲労を計測することができる眼疲労計測装置およびその方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る眼疲労計測装置の一形態は、ユーザの眼の疲労度を計測する眼疲労計測装置であって、前記ユーザが装着する眼鏡の鼻あて部に装着される電極であって、前記ユーザの目頭の下に位置する眼輪筋上の皮膚に接触する電極と、前記電極を用いて、前記ユーザが下瞼を動かすときに生じる生体電位を計測することにより、筋電位データを生成する眼輪筋電位計測部と、前記眼輪筋電位計測部で生成された筋電位データが所定の時間内に所定の値より大きい電位と所定の値より小さい電位とを示す場合に眼疲労に起因する瞬きが行われたと扱うことで、前記筋電位データから眼疲労に起因する瞬きを検出する瞬き検出部と、前記瞬き検出部により検出された瞬きの頻度を計算し、得られた前記瞬きの頻度に対応する眼の疲労度を、予め定められた瞬きの頻度と眼の疲労度との関係に基づいて特定することで、前記ユーザの眼の疲労度を判定する疲労度判定部とを備える。

本発明の眼疲労計測装置およびその方法によれば、特殊な電極治具を用いることなく、かつ、眼疲労に起因する瞬きだけが検出されるので、簡易に眼疲労を計測することができる。

よって、３Ｄ（３次元）コンテンツを視聴する機会が増えてきた今日における本発明の実用的価値は極めて高い。

瞬きに伴う垂直眼電位と眼輪筋の筋電位との時間変化（実験データ）を示すグラフである。 図１Ａに示された実験に用いられた電極の位置を示す模式図である。 本発明の実施の形態１における眼疲労計測装置の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１における電極治具の一例を示す模式図である。 本発明の実施の形態１における瞬き頻度−疲労度関係記憶部に記憶されるデータの一例を示す図である。 本発明の実施の形態１における眼疲労計測装置の動作の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２における眼疲労計測装置の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態２における筋電位データ蓄積部に蓄積されるデータの一例を示す図である。 本発明の実施の形態２における眼疲労計測装置の動作の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１の変形例１における眼疲労計測装置の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１の変形例１における疲労度別処理記憶部に記憶されるデータの一例を示す図である。 本発明の実施の形態１の変形例２における眼疲労計測装置の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１の変形例２におけるタグ付映像情報蓄積部に蓄積されたデータの一例を示す図である。 本発明の実施の形態１の変形例２における疲労度判定部の判断動作を説明する模式図である。 本発明に係る眼疲労計測装置の処理部をコンピュータシステムで実現する場合に用いられるハードウェア構成を示すブロック図である。

（背景技術における課題の詳細）
本願発明者らは、「背景技術」の欄において記載した特許文献１および特許文献２の技術に関し、以下の問題が生じることを見出した。

テレビやパソコンのモニタディスプレイ等を長時間注視していると目が疲労する。従来、眼電位やカメラ画像の分析から瞬きを検出し、瞬きの頻度より眼の疲労度を決定する方法がある。しかしながら、瞬きには、疲労していなくても眼球の乾燥を防ぐために生ずる生理的な瞬きがある。よって、生理的な瞬きと眼疲労に起因する瞬きとを区別することなく瞬き検出したのでは、眼疲労を正確に計測することができない。

特許文献１では、高速度カメラを用いて、瞬きの閉眼動作と開眼動作のそれぞれにおける継続時間と、瞼の移動速度とを計測し、瞬きの種類を分類している。しかしながら、高速度カメラを利用する瞬きの検出は、装置の規模が大きくなり、コストがかかるため、不便である。

一方、筋電位の計測は、生体の電気反応の計測の中では比較的簡易である。特許文献２では、目の表情を捉えるために筋電位を検出しているが、瞬きに関わる処理は行っておらず、瞬きの種類による眼疲労の計測は行えないという課題がある。

（課題を解決するための態様）
そこで、本願発明者らは、簡易に眼疲労を計測することができる眼疲労計測装置およびその方法を考案した。

つまり、本発明に係る眼疲労計測装置の一態様は、ユーザの眼の疲労度を計測する眼疲労計測装置であって、前記ユーザが装着する眼鏡の鼻あて部に装着される電極であって、前記ユーザの目頭の下に位置する眼輪筋上の皮膚に接触する電極と、前記電極を用いて、前記ユーザが下瞼を動かすときに生じる生体電位を計測することにより、筋電位データを生成する眼輪筋電位計測部と、前記眼輪筋電位計測部で生成された筋電位データが所定の時間内に所定の値より大きい電位と所定の値より小さい電位とを示す場合に眼疲労に起因する瞬きが行われたと扱うことで、前記筋電位データから眼疲労に起因する瞬きを検出する瞬き検出部と、前記瞬き検出部により検出された瞬きの頻度を計算し、得られた前記瞬きの頻度に対応する眼の疲労度を、予め定められた瞬きの頻度と眼の疲労度との関係に基づいて特定することで、前記ユーザの眼の疲労度を判定する疲労度判定部とを備える。

これにより、ユーザが装着する眼鏡の鼻あて部に装着される電極を用いて目頭の下に位置する下瞼の筋電位を計測することで、特殊な電極治具を用いることなく、かつ、各種瞬きの中から眼疲労に起因する瞬きのみを検出できるので、簡易に眼疲労の度合いが計測される。特に、ユーザが３次元用メガネを用いて３Ｄコンテンツを視聴する場合には、３次元用メガネに電極を装着しておくことができるので、特殊な電極治具が不要となる。

ここで、前記瞬き検出部は、前記筋電位データが、絶対値が５００μＶより大きい電位を示したときに、眼疲労に起因する瞬きが行われたと判断してもよい。

これにより、筋電位データから、眼疲労に起因する瞬きが確実に検出される。

また、前記眼鏡は、３次元コンテンツを視聴するときに利用する眼鏡であり、前記眼疲労計測装置はさらに、前記ユーザが３次元コンテンツを視聴しているときに、前記疲労度判定部で判定された疲労度に従って、前記ユーザの眼の疲労を防止するための処理を決定する疲労防止処理決定部と、前記疲労防止処理決定部で決定された処理に従って、前記３次元コンテンツの表示を制御する画像表示制御部とを備えてもよい。

これにより、検出されたユーザの眼の疲労度に応じて、表示する３Ｄコンテンツに対して、その疲労度を軽減する処理（２Ｄ化等）が施されるので、ユーザの眼が疲労してしまうことが回避される。

また、さらに、前記ユーザに提示する３次元コンテンツにおける場面変化の時刻を記憶している場面変化時刻記憶部を備え、前記疲労度判定部は、前記場面変化時刻記憶部で記憶されている時刻から所定時間後までの間に検出された瞬きを除外したうえで前記頻度を計算してもよい。

これにより、検出されたユーザの瞬きから、ユーザが視聴しているコンテンツの場面変化に起因する瞬きを除外したうえで、眼の疲労度が特定されるので、より正確に眼の疲労度が計測される。

また、さらに、前記瞬き検出部により前記瞬きが検出されたことを示す瞬き検出信号を、伝送路を介して送信する送信部と、前記送信部から送信されてくる前記瞬き検出信号を受信する受信部と、前記受信部が前記瞬き検出信号を受信した時刻を蓄積する時刻記憶部とを備え、前記疲労度判定部は、前記時刻記憶部に蓄積された時刻に基づいて、前記瞬きの頻度を計算してもよい。具体的には、前記眼疲労計測装置は、表示装置に表示されたコンテンツを視聴しているユーザを対象として前記疲労度を計測し、前記電極、前記眼輪筋電位計測部、前記瞬き検出部および前記送信部は、前記眼鏡に装備され、前記受信部、前記時刻記憶部および前記疲労度判定部は、前記表示装置に装備されてもよい。

これにより、眼疲労計測装置の構成要素を眼鏡と表示装置とに分散させて装備させることで、本発明に係る眼疲労計測装置を表示システムに組み込むことができる。

また、さらに、前記眼輪筋電位計測部で生成された筋電位データを、伝送路を介して送信する送信部と、前記送信部から送信されてくる筋電位データを受信する受信部と、前記受信部が受信した筋電位データを、受信された時刻とともに蓄積していく筋電位データ蓄積部とを備え、前記瞬き検出部は、前記筋電位データ蓄積部に蓄積された筋電位データおよび時刻に基づいて、前記瞬きを検出するとしてもよい。具体的には、前記眼疲労計測装置は、表示装置に表示されたコンテンツを視聴しているユーザを対象として前記疲労度を計測し、前記電極、前記眼輪筋電位計測部および前記送信部は、前記眼鏡に装備され、前記受信部、前記筋電位データ蓄積部、前記瞬き検出部および前記疲労度判定部は、前記表示装置に装備されてもよい。

これにより、眼疲労計測装置の構成要素を眼鏡と表示装置とに分散させて装備させることで、本発明に係る眼疲労計測装置を表示システムに組み込むことができる。

また、本発明に係る眼疲労計測方法の一態様は、ユーザの眼の疲労度を計測する眼疲労計測方法であって、前記ユーザが装着する眼鏡の鼻あて部に設けられる電極を用いて、前記ユーザが下瞼を動かすときに生じる生体電位を計測することにより、筋電位データを生成する眼輪筋電位計測ステップと、前記眼輪筋電位計測ステップで生成された筋電位データが所定の時間内に所定の値より大きい電位と所定の値より小さい電位とを示す場合に眼疲労に起因する瞬きが行われたとして、前記筋電位データから眼疲労に起因する瞬きを検出する瞬き検出ステップと、前記瞬き検出ステップにより検出された瞬きの頻度を計算し、得ら前記瞬きの頻度に対応する眼の疲労度を、予め定められた瞬きの頻度と眼の疲労度との関係に基づいて特定することで、前記ユーザの眼の疲労度を判定する疲労度判定ステップとを含む。

これにより、ユーザが装着する眼鏡の鼻あて部に装着される電極を用いて目頭の下に位置する下瞼の筋電位を計測することで、特殊な電極治具を用いることなく、かつ、各種瞬きの中から眼疲労に起因する瞬きのみを検出できるので、簡易に眼疲労の度合いが計測される。

なお、本発明は、眼疲労計測装置および眼疲労計測方法として実現できるだけでなく、眼疲労計測装置または眼疲労計測方法の一部または全部の処理（ステップ）をコンピュータに実行させるプログラムとして、さらに、そのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体として実現してもよい。

（本願発明者らによる知見）
まず、本発明の詳細な実施の形態を説明する前に、眼輪筋の筋電位と瞬きの種類との関係について説明する。

眼球の乾燥を防ぐ生理的な瞬き、すなわち人が無意識に行う瞬目動作である自然瞬目動作は、軽い瞬きであり、このような瞬きでは、瞼の動きが小さく、上瞼しか動かない。一方、眼疲労時に生ずる意識的な瞬き、すなわち人が意識して行う瞬目動作である随意瞬目動作は瞼の動きが大きく、このような瞬きでは、上瞼に加えて下瞼の一部も動く。

本願発明者らは、意識的な瞬きのうち、眼疲労による瞬きでのみ、下瞼を動かす眼輪筋の、正負両方に急峻で大振幅の電位を持つ特徴的な筋電位が記録できることを発見した。

図１Ａは、本願発明者らによる実験で得られたデータであって、被験者が意識的に瞬きを行った際の垂直眼電位と下瞼の筋電位との時間変化を示すグラフである。

図１Ｂは、上記実験での計測に用いられた電極の位置を示す模式図である。

図１Ｂに示されるように、垂直眼電位計測用電極（図中の「眼電位計測用電極」）の装着については、額における、遠方視の際の瞳孔中心位置の上方で眉毛の上の位置と、頬における、遠方視の際の瞳孔中心位置の下方眼窩の下の位置との２箇所で皮膚に接触させた。一方、眼輪筋の筋電位計測用電極（図中の「筋電位計測用電極」）の装着については、下瞼における、目頭の下の位置に、眼窩の骨に沿って２つの電極を皮膚に接触させた。

図１Ａに示されるデータは、１名の被験者の片目に対して、垂直眼電位計測用電極と下瞼の眼輪筋の筋電位計測用電極とを貼り付け、垂直眼電位と下瞼の眼輪筋の筋電位とを同時に計測した結果である。図中、垂直眼電位は破線で示されており、筋電位は実線で示されている。

破線で示された垂直眼電位では、眼疲労に起因する瞬き（以下、「眼疲労起因瞬き」ともいう。図中の「眼疲労起因瞬き」）を含む、図中の意識的な瞬き（図中の「随意瞬目」）すべてに対して大きな振幅の電位が記録されている。一方、実線で示された下瞼の眼輪筋の筋電位では、眼疲労起因瞬き４回のうち３回でのみ大きな電位が記録されており、それ以外の瞬きに対しては、観察可能な電位をもつ筋電位は記録されていない。

これらのことから、垂直眼電位では、意識的瞬きのうち、眼疲労起因瞬きとそれ以外の瞬きとを判別するためには波形の差を判断する必要があるが、下瞼の眼輪筋の筋電位では、閾値を設定し、その閾値以上の電位があったか否かを判断するだけで眼疲労に起因する瞬きのみを検出できることがわかる。

また、垂直眼電位を計測するためには、電極を額と頬とに接触させる必要がある。そのために、粘着テープ等で電極を貼り付ける以外には、電極の固定には大きなゴーグルのようなものが必要となり不便である。これに対して、下瞼の眼輪筋の筋電位を計測するためには、目頭の下の狭い領域の皮膚に２つの電極を接触させる必要があるが、目頭の下はメガネ等では鼻あて部の位置もしくは鼻あて部の周辺であるため、メガネ様の治具により簡易に電極を固定することができる。

そこで、本実施の形態においては、メガネの鼻あて部に装着された電極でユーザの下瞼の眼輪筋における筋電位を計測することで、ユーザの眼疲労を簡易に検出することを実現している。

以下、図面を用いて、本発明に係る眼疲労計測装置およびその方法の実施の形態について説明する。なお、以下で説明する実施の形態およびその変形例は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態およびその変形例で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。本発明は、特許請求の範囲によって特定される。よって、以下の実施の形態およびその変形例における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における眼疲労計測装置について、説明する。

図２は、実施の形態１における眼疲労計測装置１の構成の一例を示すブロック図である。

眼疲労計測装置１は、ユーザの眼の疲労度を計測する装置であって、大きく分けて、電極治具１０と処理部２０とからなる。

図３は、本実施の形態における電極治具１０の外観の一例を示す。本実施の形態では、電極治具１０は、鼻あて部１５０とつる１６０と耳掛け１７０を含むメガネ（眼鏡）型の治具である。

電極治具１０は、電極１１０（電極１１０ａ−１１０ｄ、電極１１０ｒ、電極１１０Ｅ）と、眼輪筋電位計測部１２０と、瞬き検出部１３０と、送信部１４０とを備える。なお、眼輪筋電位計測部１２０と、瞬き検出部１３０と、送信部１４０とは、図３に示されていないが、例えば、つる１６０または耳掛け１７０に固定された匡体内に回路として収納されてもよいし、あるいは、つる１６０または耳掛け１７０の内部に１チップの集積回路として埋め込まれてもよい。

電極１１０ａ−１１０ｄは、ユーザが装着する眼鏡の鼻あて部１５０に装着され、ユーザの目頭の下に位置する眼輪筋上の皮膚に接触する電極である。目頭の下は、下瞼を動かす眼輪筋の上（つまり、眼輪筋を覆う皮膚）に当たる。眼輪筋の筋肉の繊維は眼窩の輪郭線にほぼ平衡であり、本実施の形態のように片目の眼輪筋について、その筋電位を２つの電極を用いて測定する際には、図１Ｂに示されるように、左右の目のそれぞれについて、筋肉の繊維に沿って２つの電極を配置する必要がある。このため、本実施の形態では、電極１１０ａと電極１１０ｂとの２つ、および、電極１１０ｃと電極１１０ｄとの２つは、それぞれ、目頭の下に、眼窩の骨に沿って配置されている。

電極１１０ｒは、左の耳掛け１７０の内側に装着され、ユーザの左耳の後ろの皮膚に接触し、筋電位計測時の基準電極（基準電位を検出するための電極）となる。

電極１１０Ｅは、右の耳掛け１７０の内側に装着され、ユーザの右耳の後ろの皮膚に接触し、筋電位計測時のアース電極となる。

眼輪筋電位計測部１２０は、電極１１０（特に、電極１１０ａ−１１０ｄ）を用いて、ユーザが下瞼を動かすときに生じる生体電位を計測することにより、筋電位データを生成する回路等である。具体的には、この眼輪筋電位計測部１２０は、左右それぞれの眼輪筋の筋電位として、それぞれ、電極１１０ａでの電位と電極１１０ｂでの電位との差と、電極１１０ｃでの電位と電極１１０ｄでの電位との差とを求める。

なお、電極１１０ｒおよび電極１１０Ｅは、電極１１０ａ−１１０ｄによって眼輪筋の筋電位を安定して計測するための補助的な電極であり、必ずしも必要な電極ではない。たとえば、電極１１０ａおよび電極１１０ｂの一方を基準電位用の電極とし、他方を計測用の電極として筋電位を計測してもよい。同様に、電極１１０ｃおよび電極１１０ｄの一方を基準電位用の電極とし、他方を計測用の電極として筋電位を計測してもよい。

瞬き検出部１３０は、眼輪筋電位計測部１２０で生成された筋電位データが所定の時間内に所定の値より大きい電位と所定の値より小さい電位とを示す場合に眼疲労に起因する瞬きが行われたと扱うことで、筋電位データから眼疲労に起因する瞬きを検出する回路である。具体的には、この瞬き検出部１３０は、眼疲労に起因する瞬きの判別閾値、例えば絶対値５００μＶを記憶しており、眼輪筋電位計測部１２０により求められた左右の眼輪筋の電位のそれぞれについて、電位が判別閾値以上である場合に、眼疲労に起因する瞬きが行われたと検出し、そのことを示す瞬き検出信号（例えば、パルス信号）を生成する。つまり、筋電位データが、絶対値が５００μＶより大きい電位を示したとき、つまり、一定時間内に電位が５００μＶを超える正電圧のパルスと−５００μＶを超える負電圧パルスとが観察されたときに、眼疲労に起因する瞬きが行われたと判断する。

なお、この瞬き検出部１３０は、直前の眼疲労に起因する瞬きの検出から所定の時間以内を、検出の除外区間として設定している。

送信部１４０は、瞬き検出部１３０から出力される瞬き検出信号を、伝送路を介して、例えば、無線通信により、送信する通信インターフェイスである。

処理部２０は、例えば、ユーザが視聴する３Ｄコンテンツを表示する表示装置であり、受信部２１０と、時刻記憶部２２０と、疲労度判定部２３０と、瞬き頻度−疲労度関係記憶部２４０とを備える。

受信部２１０は、送信部１４０から送信されてくる瞬き検出信号を、例えば、無線通信により、受信する通信インターフェイスである。

時刻記憶部２２０は、時間を計測する計時部（タイマー）を備え、受信部２１０が瞬き検出信号を受信した時刻（あるいは、時刻記憶部２２０が受信部２１０から筋電位データを受け取った時刻、言い換えると、眼疲労起因瞬きが検出された時刻）を蓄積する、メモリ付きタイムスタンプ回路等である。

瞬き頻度−疲労度関係記憶部２４０は、所定の時間当たりの眼疲労起因瞬きの回数（つまり、眼疲労に起因する瞬きの頻度）と眼疲労の度合いとの関係を予め記憶している。図４は、瞬き頻度−疲労度関係記憶部２４０が記憶するデータの一例を示す。所定の時間あたり、例えば、１分あたりの眼疲労起因瞬きの回数（図中の「瞬き頻度」）に対して、あらかじめ実験的に特定された疲労度、例えば疲労がない場合の疲労度を０として非常に強い疲労における疲労度９までの１０段階で示される疲労度との対応が記憶されている。図４では頻度は両目を合わせた回数で示している。

疲労度判定部２３０は、時刻記憶部２２０に記憶された時刻に基づいて、瞬き検出部１３０により検出された瞬きの頻度を計算し、得られた瞬きの頻度に対応する眼の疲労度を、瞬き頻度−疲労度関係記憶部２４０に記憶されたデータを参照して特定することで、ユーザの眼の疲労度を判定する処理部である。つまり、この疲労度判定部２３０は、まず、時刻記憶部２２０に記憶された、瞬きが検出された時刻に基づいて眼疲労に起因する瞬きの頻度を計算する。そして、この疲労度判定部２３０は、その計算結果に基づき、瞬き頻度−疲労度関係記憶部２４０を参照して、現在の眼疲労起因瞬きの頻度に対応する疲労度を判定する。

なお、疲労度判定部２３０は、瞬きの頻度の計算では、例えば、現在時刻を基点に過去１０分間の間の時刻に検出された眼疲労起因瞬きの回数を数える。そして、これを１０で除することで、１分あたりの瞬き頻度を計算する。

なお、図２において点線枠で示された構成要素（送信部１４０、受信部２１０、時刻記憶部２２０、瞬き頻度−疲労度関係記憶部２４０）は、本発明の目的を達成する観点からは、必ずしも眼疲労計測装置１が備える必要はない。つまり、送信部１４０および受信部２１０については、瞬き検出部１３０と、時刻記憶部２２０または疲労度判定部２３０とが直接、電気的に接続される場合には、送信部１４０および受信部２１０等の通信インターフェイスは必ずしも必要ではない。同様に、時刻記憶部２２０についても、疲労度判定部２３０が瞬き検出部１３０から送られてくる瞬き検出信号を受信する頻度を計測できる機能を備える場合には、必ずしも必要ではない。また、瞬き頻度−疲労度関係記憶部２４０についても、疲労度判定部２３０が、眼疲労計測装置１の外部から、所定の時間当たりの眼疲労起因瞬きの回数（つまり、眼疲労に起因する瞬きの頻度）と眼疲労の度合いとの関係を示すデータを取得できる場合には、必ずしも必要ではない。以上のことは、後述する他の実施の形態および変形例についても同様である。

図５は、実施の形態１の眼疲労計測装置１の動作（つまり、眼疲労計測方法）を示すフローチャートである。

＜ステップＳ１０１０＞
図示しない入力部等からの入力に基づき、図示しない制御部より動作開始信号が入力され、眼疲労計測装置１は動作を開始する。

＜ステップＳ１０２０＞
図示しない制御部より動作終了信号が入力された場合は、ステップＳ１０９０に進む。動作終了信号の入力がない場合はステップＳ１０３０に進む。

＜ステップＳ１０３０＞
眼輪筋電位計測部１２０は、電極１１０から各電極の電位を取得する。

＜ステップＳ１０４０＞
眼輪筋電位計測部１２０は、電極１１０ａの電位と電極１１０ｂの電位とからユーザの左目の下瞼の筋電位を計算し、一方、電極１１０ｃの電位と電極１１０ｄの電位とからユーザの右目の下瞼の筋電位を計算し、筋電位データを生成する。

＜ステップＳ１０４５＞
瞬き検出部１３０は、眼輪筋電位計測部１２０で生成された筋電位データに基づいて、眼疲労起因瞬きを検出する。このとき、直前の眼疲労起因瞬きの検出から所定の時間以内、例えば８００ｍｓ以内、であるか否かを判断する。これは、眼疲労起因瞬きの検出から所定の時間以内（ここでは、８００ｍｓ以内）を検出の除外区間とするためである。このような除外区間の判断は、例えば瞬き検出部１３０が、内蔵するタイマーを用いて、眼疲労起因瞬きを検出した時点でタイマーを０にセットし、次の眼疲労起因瞬きを検出するまでの時間を計測することによって行われる。当該時間が除外区間内（Ｓ１０４５にてＮｏ）の場合は、ステップＳ１０２０へ戻る。除外時間外の場合（Ｓ１０４５にてＹｅｓ）はステップＳ１０５０へ進む。

ステップＳ１０４５での除外区間の処理により、１回の瞬きで、つまり、絶対値の大きい電位が計測される一つの区間において、複数個の瞬き検出信号が出力されてしまうことを防ぐことができる。

＜ステップＳ１０５０＞
瞬き検出部１３０は、ステップＳ１０４０で計算されたユーザの左右の目の下瞼の筋電位が判別閾値以上かどうかを判断する。つまり、瞬き検出部１３０は、左右の目の下瞼のそれぞれについて、眼輪筋電位計測部１２０で生成された筋電位データが所定の時間内に所定の値より大きい電位と所定の値より小さい電位とを示す場合に眼疲労に起因する瞬きが行われたと扱うことで、筋電位データから眼疲労に起因する瞬きを検出する。その結果、少なくともどちらか一方の筋電位が判別閾値以上の場合（Ｓ１０５０にてＹｅｓ）は、瞬き検出部１３０は、瞬き検出信号を出力してステップＳ１０６０へ進む。瞬き検出信号は、一方の目で筋電位が閾値以上である場合には１回分の検出信号として出力され、両方の目で筋電位が閾値以上であった場合には２回分の検出信号として出力される。左右の眼の下瞼の筋電位がどちらも判別閾値未満の場合（Ｓ１０５０にてＮｏ）はステップＳ１０２０に戻る。

＜ステップＳ１０６０＞
時刻記憶部２２０は、瞬き検出部１３０が出力した瞬き検出信号を取得し、取得した各時刻を記憶する。

＜ステップＳ１０７０＞
疲労度判定部２３０は、図示しない外部からの入力に基づき、図示しない制御部より疲労判定の要求信号が入力されたか否かを確認する。

疲労判定の要求信号が入力された場合（Ｓ１０７０にてＹｅｓ）はステップＳ１０８０へ進む。疲労判定の要求信号が入力されていない場合（Ｓ１０７０にてＮｏ）はステップＳ１０２０へ戻る。

疲労判定の要求信号は、例えば３０分間隔で、自動入力される場合や、ユーザによる疲労判定要求の入力操作により生成される場合等がある。

＜ステップＳ１０８０＞
疲労度判定部２３０は、瞬き頻度−疲労度関係記憶部２４０に記憶されたデータを参照して、現在の疲労度を決定する。

＜ステップＳ１０９０＞
眼疲労計測装置１の動作を終了する。

ステップＳ１０８０終了後は、ステップＳ１０２０へ戻り、ステップＳ１０２０からステップＳ１０８０を繰り返す。

このように、本実施の形態における眼疲労計測方法は、ユーザの眼の疲労度を計測する眼疲労計測方法であって、ユーザが装着する眼鏡の鼻あて部に設けられる電極を用いて、ユーザが下瞼を動かすときに生じる生体電位を計測することにより、筋電位データを生成する眼輪筋電位計測ステップ（Ｓ１０３０〜Ｓ１０４０）と、眼輪筋電位計測ステップで生成された筋電位データが所定の時間内に所定の値より大きい電位と所定の値より小さい電位とを示す場合に眼疲労に起因する瞬きが行われたとして、筋電位データから眼疲労に起因する瞬きを検出する瞬き検出ステップ（Ｓ１０４５〜Ｓ１０５０）と、瞬き検出ステップにより検出された瞬きの頻度を計算し、得られた瞬きの頻度に対応する眼の疲労度を、予め定められた瞬きの頻度と眼の疲労度との関係に基づいて特定することで、ユーザの眼の疲労度を判定する疲労度判定ステップ（Ｓ１０６０〜Ｓ１０８０）を含む。

以上のように、本実施の形態では、目頭の下に接触させた電極により下瞼の筋電位を計測することで、各種瞬きの中から眼疲労に起因する瞬きのみを簡易に検出でき、眼疲労の度合いが判定される。つまり、ユーザが装着する眼鏡の鼻あて部に装着される電極を用いて目頭の下に位置する下瞼の筋電位を計測することで、特殊な電極治具を用いることなく、かつ、各種瞬きの中から眼疲労に起因する瞬きのみを検出できるので、簡易に眼疲労の度合いが計測される。

なお、実施の形態１の眼疲労計測装置１において、電極治具１０と処理部２０との間の通信は、送信部１４０と受信部２１０との間の無線による通信によって行ったが、有線の通信を用いてもよい。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２における眼疲労計測装置について、説明する。

図６は、実施の形態２による眼疲労計測装置１ａの構成の一例を示すブロック図である。本実施の形態における眼疲労計測装置１ａは、電極治具１０から瞬き検出部１３０がなくなり、処理部２０の時刻記憶部２２０が筋電位データ蓄積部３２０に置き換わり、処理部２０に瞬き検出部３３０が付け加わった以外は、図２に示される眼疲労計測装置１と同様の構成を備える。図２と同一の構成要素には同一番号を付し、説明を適宜省略する。

本実施の形態では、送信部１４０は、眼輪筋電位計測部１２０で生成された筋電位データを、伝送路を介して送信する。よって、受信部２１０は、送信部１４０から送信されてくる筋電位データを受信する。

筋電位データ蓄積部３２０は、時間を計測する計時部（タイマー）を備え、受信部２１０が受信した筋電位データを、受信された時刻（言い換えると、眼疲労起因瞬きが検出された時刻）とともに蓄積していくメモリ等であり、具体的には、眼輪筋電位計測部１２０で計測された左右の下瞼の筋電位データを、受信部２１０で受信された時刻（あるいは、筋電位データ蓄積部３２０が受信部２１０から筋電位データを受け取った時刻）と共に記憶する。図７は筋電位データ蓄積部３２０に蓄積されるデータの一例を示す。

瞬き検出部３３０は、筋電位データ蓄積部３２０に記憶された筋電位の時系列データ（筋電位データおよび時刻の系列データ）より、眼疲労に起因する瞬きを検出する。眼疲労に起因する瞬きの検出は、例えば以下の要領で行う。所定時間幅、例えば１秒以内に、所定の値以下、例えば−５００μＶ以下の電位と、所定の値以上、例えば５００μＶ以上の電位とが観察される場合に、瞬き検出部３３０は、眼疲労に起因する瞬きが行われたと扱うことで、眼疲労に起因する瞬きを検出する。

図８は、実施の形態２における眼疲労計測装置１ａの動作（つまり、眼疲労計測方法）を示すフローチャートである。図８に示すフローチャートは、図５に示すフローチャートに、ステップＳ２０１０、およびステップＳ２０２０を追加し、ステップＳ１０５０がステップＳ２０３０に置き換わったものに相当する。図８のステップＳ１０１０からＳ１０４０、ステップＳ１０８０およびステップＳ１０９０は、図５と同様である。

＜ステップＳ１０４０＞
眼輪筋電位計測部１２０は、ステップＳ１０３０で取得された各電極の電位より、ユーザの左目の下瞼の筋電位と右目の下瞼の筋電位を計算し、筋電位データを生成する。

＜ステップＳ２０１０＞
筋電位データ蓄積部３２０は、ステップＳ１０４０で眼輪筋電位計測部１２０が計算したユーザの左目の下瞼の筋電位と右目の下瞼の筋電位を、取得した時刻とともに記憶する。

＜ステップＳ１０７０＞
疲労度判定部２３０は、図示しない制御部より疲労判定の要求信号が入力されたか否かを確認する。疲労判定の要求信号が入力された場合、疲労度判定部２３０は、瞬き検出部３３０に対して、現時点から所定時間範囲内での眼疲労起因瞬きの検出を指示する信号を出力し、ステップＳ２０２０へ進む。所定時間範囲は、例えば１０分である。疲労判定の要求信号が入力されていない場合はステップＳ１０２０へ戻る。

＜ステップＳ２０２０＞
瞬き検出部３３０は、筋電位データ蓄積部３２０から、現時点から所定時間範囲の筋電位データを切り出して取得する。なお、所定時間範囲は、固定値であっても、疲労度判定部２３０より入力される可変値であってもよい。

＜ステップＳ２０３０＞
瞬き検出部３３０は、ステップＳ２０２０で切り出した範囲の筋電位の時系列データより、眼疲労起因瞬きを抽出し、抽出された眼疲労起因瞬きの回数を疲労度判定部２３０へ出力する。瞬き検出部３３０は、眼疲労に起因する瞬きの検出では、所定時間幅以内に所定の値以下の電位と所定の値以上の電位とが観察される場合に、眼疲労に起因する瞬きが行われたと扱うことで、眼疲労に起因する瞬きを検出する。

＜ステップＳ１０８０＞
疲労度判定部２３０は、ステップＳ２０３０で瞬き検出部３３０から出力された眼疲労に起因する瞬きの回数に基づいて単位時間あたりの眼疲労起因瞬きの頻度を求める。さらに瞬き頻度−疲労度関係記憶部２４０を参照して、求めた眼疲労起因瞬きに対応する眼の疲労度、つまり、ユーザの現在における眼の疲労度を決定する。

このように、本実施の形態における眼疲労計測方法は、ユーザの眼の疲労度を計測する眼疲労計測方法であって、ユーザが装着する眼鏡の鼻あて部に設けられる電極を用いて、ユーザが下瞼を動かすときに生じる生体電位を計測することにより、筋電位データを生成する眼輪筋電位計測ステップ（Ｓ１０３０〜Ｓ２０１０）と、眼輪筋電位計測ステップで生成された筋電位データが所定の時間内に所定の値より大きい電位と所定の値より小さい電位とを示す場合に眼疲労に起因する瞬きが行われたとして、筋電位データから眼疲労に起因する瞬きを検出する瞬き検出ステップ（Ｓ１０７０〜Ｓ２０３０）と、瞬き検出ステップにより検出された瞬きの頻度を計算し、得られた瞬きの頻度に対応する眼の疲労度を、予め定められた瞬きの頻度と眼の疲労度との関係に基づいて特定することで、ユーザの眼の疲労度を判定する疲労度判定ステップ（Ｓ１０８０）を含む。

以上のように、本実施の形態によれば、目頭の下に接触させた電極により下瞼の筋電位を計測することで、各種瞬きの中から眼疲労に起因する瞬きのみを簡易に検出し、簡易な構成で眼疲労の度合いを判定できる。つまり、ユーザが装着する眼鏡の鼻あて部に装着される電極を用いて目頭の下に位置する下瞼の筋電位を計測することで、特殊な電極治具を用いることなく、かつ、各種瞬きの中から眼疲労に起因する瞬きのみを検出できるので、簡易に眼疲労の度合いが計測される。

さらに、本実施の形態では、筋電位の時系列データを処理部２０に蓄積することで、疲労判定に用いる時間幅と瞬きの検出方法について、実施の形態１よりも柔軟な処理を行うことが可能なる上、電極治具１０の負荷が軽減され、電極治具１０の縮小や消費電力の削減ができ、電極治具１０をより小さく、軽くして、ユーザの負荷を軽減することができる。

（実施の形態１の変形例１）
次に、本発明の実施の形態１の変形例１における、眼疲労計測装置の応用例（３次元表示システム）について、説明する。

本変形例は、実施の形態１の眼疲労計測装置１を３次元表示装置３０と３次元用メガネ４０とからなる３次元表示システム２に応用した例である。

図９は、本変形例の３次元表示システム２の構成の一例を示すブロック図である。この３次元表示システム２は、３Ｄコンテンツをユーザに提供する３次元表示装置３０と、その３Ｄコンテンツを視聴するユーザが装着する３次元用メガネ４０とから構成される。図９に示す変形例は、図２に示す実施の形態１の処理部２０が３次元表示装置３０に含まれ、電極治具１０が３次元用メガネ４０に含まれる。電極治具１０の送信部１４０が送受信部４１０に置き替わり、処理部２０の受信部２１０が送受信部４２０に置き替わった以外は、図９の眼疲労計測装置１ｂは図２に示す実施の形態１と同様である。

３次元表示装置３０は、例えば、３次元表示が可能なＴＶであり、処理部２０と、映像情報蓄積部４３０と、画像表示制御部４４０と、表示部４５０と、同期信号生成部４６０と、疲労防止処理決定部４７０と、疲労度別処理記憶部５００とを備える。

３次元用メガネ４０は、電極治具１０と、同期制御部４８０と、シャッタ４９０とを備える。

映像情報蓄積部４３０は、右目用映像と左目用映像とを含んだ３Ｄコンテンツ（ここでは、３次元表示用の映像のストリーム情報または静止画の情報）を蓄積している。

画像表示制御部４４０は、映像情報蓄積部４３０に蓄積された映像情報の画面の表示と３次元用メガネでのシャッタ動作との同期を取り、映像表示を制御する。さらに、この画像表示制御部４４０は、映像表示の制御をするときに、疲労防止処理決定部４７０で決定された疲労度防止処理に従って、３Ｄコンテンツの表示を制御する。

表示部４５０は、画像表示制御部４４０の制御に従って映像情報蓄積部４３０に蓄積された映像を表示するディスプレイ装置である。

同期信号生成部４６０は、画像表示制御部４４０の制御に従って表示部４５０による画像表示の切り替え（右目用映像と左目用映像との表示切り替え）と、３次元用メガネのシャッタ４９０の切り替え（右目用シャッタと左目用シャッタの動作切り替え）の同期を取るための同期信号を生成する。

疲労防止処理決定部４７０は、疲労度判定部２３０から出力された眼の疲労度に従って３Ｄコンテンツを視聴するユーザの疲労を防止するための処理を決定する。その処理は、例えば、３Ｄコンテンツの奥行き調整、および、２Ｄ化等の画像表示状態の変更、あるいは警告の表示等である。

疲労度別処理記憶部５００は、疲労度に対応して行われるべき疲労防止処理を示すデータを記憶するメモリ等である。図１０は、疲労度別処理記憶部５００に記憶されているデータの一例を示す。本図に示されるように、疲労度別処理記憶部５００は、眼の疲労度と、その疲労度において実行する疲労防止処理の内容（図中の「処理」）と、その疲労防止処理の詳細を決定するための処理パラメータ（図中の「パラメータ」）とを、対応させて、複数組、記憶している。

送受信部４２０は、実施の形態１における受信部２１０の機能に加えて、同期信号生成部４６０で生成された同期信号を３次元用メガネ４０に送信する。送受信部４１０は、実施の形態１における送信部１４０の機能に加えて、３次元用メガネ４０の送受信部４１０から送信される同期信号を受信する。

同期制御部４８０は、送受信部４１０で受信された同期信号（つまり、同期信号生成部４６０で生成された同期信号）に基づき、表示部４５０に表示される右目用の映像または左目用の映像と同期して、右目用シャッタまたは左目用シャッタを開閉する。

シャッタ４９０は、右目用シャッタと左目用シャッタとを備える。同期制御部４８０の制御信号に従って、右目用シャッタと左目用のシャッタとをそれぞれ開閉する。３次元表示を行う際には、シャッタ４９０は、表示部４５０に交互に表示される右目用映像または左目用映像と同期して、左目用シャッタと右目用のシャッタとを交互に開閉する。

この３次元表示システム２では、まず、ユーザにより、図示しない電源スイッチが押され、３次元表示装置３０と３次元用メガネ４０の電源が入り、３次元表示システム２が動作を開始する。

画像表示制御部４４０は、映像情報蓄積部４３０より映像情報を取得し、右目用映像と左目用映像とを交互に表示部４５０へ出力する。

画像表示制御部４４０は、さらに、表示部４５０への左目用映像および右目用映像の出力タイミングを同期信号生成部４６０に出力する。

同期信号生成部４６０は、画像表示制御部４４０から出力される左目用映像および右目用映像の出力タイミングに同期した同期信号を生成し、送受信部４２０へ出力する。

送受信部４２０は、同期信号生成部４６０から出力された同期信号を３次元用メガネ４０に送信する。

３次元用メガネ４０の送受信部４１０は、３次元表示装置３０の送受信部４２０から送信されてきた同期信号を受信し、同期制御部４８０へ出力する。

同期制御部４８０は、送受信部４１０から出力された同期信号に従って、シャッタ４９０を制御する。

上記の手順で、３次元表示システム２はユーザに３次元映像を提示する。一方、３次元表示システム２が動作を開始すると同時に、眼疲労計測装置１ｂが動作を開始する。

眼疲労計測装置１ｂの動作は、実施の形態１と同様だが、本変形例では、疲労防止処理決定部４７０が、図５のステップＳ１０７０における疲労判定の要求信号を疲労度判定部２３０に出力する。

疲労判定の要求信号は、３次元表示システム２の動作開始から一定時間間隔ごと、例えば３０分ごと、に出力される。

なお、３次元表示システム２の動作開始から時間が経つにつれて疲労度判定の要求信号を出力する時間間隔を狭めてもよい。さらには、疲労度判定の結果に従って要求信号出力する時間間隔を調整してもよい。例えば、疲労度０の場合には、次の疲労度判定要求信号までの時間間隔を３０分とし、疲労度１の場合には、その時間間隔を２５分とし、疲労度２の場合には、その時間間隔を１５分とする。

疲労度判定部２３０は、ステップＳ１０８０において、ユーザの眼の疲労度を決定し、疲労防止処理決定部４７０に出力する。疲労防止処理決定部４７０は、疲労度別処理記憶部５００を参照して、疲労度判定部２３０より出力された眼の疲労度に対応する疲労防止処理を決定する。例えば、疲労度判定部２３０は、疲労度が２であれば、図１０に示した疲労度別処理記憶部５００のデータに従って、３Ｄコンテンツを、右目用画像を用いて２Ｄ化する、すなわち、両目に右目用画像を提示することで、３Ｄ映像を２Ｄ映像にして表示する処理を決定し、決定した処理を示す疲労防止処理指示信号を画像表示制御部４４０に出力する。画像表示制御部４４０は、疲労防止処理決定部４７０より出力された疲労防止処理指示信号に従って、映像情報蓄積部４３０より取得した画像を処理して表示部４５０へ出力し、さらに同期信号生成部４６０へ画像の出力タイミングを出力する。

以上のように、本変形例では、眼疲労計測装置１ｂの電極治具１０が３次元表示システム２における３次元用メガネ４０に備えられ、３次元表示装置３０に処理部２０が備えられることで、３次元表示に伴う眼疲労の度合いを特別な計測器を用いることなく、簡易に判定することができるとともに、ユーザの眼の疲労度に基づいた疲労防止処理を行うことができる。これにより、３次元表示システムによる映像の視聴を快適に続けることができる。また、３次元映像の視聴による過度の疲労を防止することができる。

（実施の形態１の変形例２）
次に、本発明の実施の形態１の変形例２における眼疲労計測装置の応用例（３次元表示システム）について、説明する。

本変形例は、実施の形態１の眼疲労計測装置１を３次元表示装置３０と３次元用メガネ４０とからなる３次元表示システム２ａに応用した第２の例である。

図１１は、本変形例の３次元表示システム２ａの構成の一例を示すブロック図である。図１１に示す変形例２は、場面変化時刻記憶部５１０が加わり、映像情報蓄積部４３０がタグ付映像情報蓄積部５３０に置き換わった以外は、図９に示す変形例１と同様である。

タグ付映像情報蓄積部５３０は、右目用映像と左目用映像とを含んだ３Ｄコンテンツ（ここでは、３次元表示用の映像のストリーム情報または静止画の情報）を蓄積している。これにあわせて、映像情報については、映像ストリーム中の場面ごとに予め付与された場面ＩＤ（場面を識別する情報）が記憶されている。図１２は、このようなタグ付映像情報蓄積部５３０に記憶されるデータの一例を示す。映像中の「時間」と、「右画像」すなわち右目用の画像と、「左画像」すなわち左目用の画像と、「場面ＩＤ」とが記憶されている。

場面変化時刻記憶部５１０は、ユーザに提示する３Ｄコンテンツにおける場面変化の時刻を記憶するためのメモリであり、ここでは、タグ付映像情報蓄積部５３０に蓄積された映像において、新しい場面ＩＤが付された画像が提示された時刻を記憶する。

本変形例の３次元表示システム２ａの動作については変形例１と異なる部分のみ説明する。

画像表示制御部４４０は、タグ付映像情報蓄積部５３０より映像情報と場面ＩＤを取得し、右目用映像と左目用映像とを交互に表示部４５０へ出力し、画像の出力タイミングを同期信号生成部４６０に出力する。さらに、タグ付映像情報蓄積部５３０より取得した場面ＩＤが初出のＩＤである場合には、当該ＩＤの先頭画像の出力時刻を場面変化時刻記憶部５１０へ出力する。

場面変化時刻記憶部５１０は、画像表示制御部４４０から出力された時刻情報を記憶する。

疲労度判定部２３０は、疲労度を決定し、疲労防止処理決定部４７０に出力する。実施の形態１では、疲労度判定部２３０は、時刻記憶部２２０に記憶された時刻のうち、所定時間範囲内で眼疲労起因瞬きが検出された時刻の情報を抽出して眼疲労起因瞬きの頻度を計算する。その計算結果に基づき、疲労度判定部２３０は、瞬き頻度−疲労度関係記憶部２４０を参照して、現在の眼疲労起因瞬きの頻度に対応する疲労度を判定する。

本変形例では、場面の変化がある場合には瞬きが起りやすいことを考慮して、場面変化時刻記憶部５１０に記憶された時刻の直後に検出された瞬きは頻度の計算から除外する。そのために、疲労度判定部２３０は、疲労判定の要求信号に基づいて疲労判定を行う時刻、すなわち現時刻から所定の時間さかのぼった時刻を起点として現時刻までの間における場面変化の時刻を、場面変化時刻記憶部５１０から取得する。一方、疲労度判定部２３０は、実施の形態１と同様に、現時刻から所定の時間さかのぼった時刻を起点として現時刻までの間に、時刻記憶部２２０に記憶された眼疲労起因瞬きの時刻を取得する。所定の時間は例えば１０分間である。時刻記憶部２２０から取得した眼疲労起因瞬きの発生時刻のうち、場面変化時刻記憶部５１０から取得した場面変化時刻を起点として所定時間以内、例えば１秒以内、の時刻データを除外する。そして、該当のデータを除いた眼疲労起因瞬きの発生時刻から、眼疲労起因瞬きの頻度を計算する。図１３は、場面変化による瞬きを除外する処理を模式的に示した図である。１０分間の間に検出され、時刻記憶部２２０に発生時刻を記憶されている瞬きは５回である。一方、場面変化時刻記憶部５１０に記憶されている場面変化の時刻は２２時３５分２２．８１７秒（時刻Ａ）と２２時３７分５２．６１１秒である。５回の瞬きのうち２２時３５分２３．１０２秒（時刻Ｂ）の瞬きは時刻Ａから１秒以内の時刻である。このため、時刻Ｂの瞬きは時刻Ａの場面変化による瞬きとして頻度計算から除外する。この場合の眼疲労起因瞬きの頻度は１０分間で４回すなわち０．４／分である。

以上のように、本変形例により、場面変化の直後の瞬きを除外することで、映像の影響（場面の変化に起因する瞬き）を除外して、より正確な疲労度の判定が可能となる。

なお、本変形例では場面変化の時刻を記憶しておき、場面変化の影響と見られる瞬きを除外して疲労度を判定したが、場面変化の時刻から、疲労防止処理決定部４７０が疲労度判定部２３０に疲労度判定の要求信号を出力するタイミングを調節して、疲労度の判定に用いる所定時間内に場面変化の時刻が入らないようにして、場面変化の影響を回避するものとしてもよい。

以上、本発明に係る眼疲労計測装置およびその方法について、実施の形態１、２、および、その変形例を用いて説明したが、本発明は、これらの実施の形態および変形例に限定されるものではない。本発明の主旨を逸脱しない範囲で、各実施の形態および変形例に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、各実施の形態および変形例における構成要素を任意に組み合わせて得られる形態も、本発明に含まれる。

たとえば、上記変形例１および変形例２では、実施の形態１における眼疲労計測装置１を用いて３次元表示システムが構築されたが、実施の形態２の眼疲労計測装置１ａを用いて３次元表示システムを構築してもよい。つまり、実施の形態２における眼疲労計測装置１ａの処理部２０を、３次元表示システムを構成する３次元表示装置３０内に装備させ、実施の形態２における眼疲労計測装置１ａの電極治具１０を、３次元表示システムを構成する３次元用メガネ４０内に装備させてもよい。その場合には、瞬き検出部３３０は、場面変化直後の区間では瞬きの抽出を行わないとすることもできる。

また、上記ブロック図（図２、図６、図９、図１１）における機能ブロックは、半導体集積回路であるＬＳＩで実現されてもよい。そのＬＳＩは、機能ブロックごとに１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。なお、ここでは、ＬＳＩとは、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されるものが含まれる。

また、集積回路化の手法としては、ＬＳＩ化に限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用して集積回路化をしてもよい。

また、本発明に係る眼疲労計測装置は、コンピュータシステムおよびソフトウェアで実現されてもよい。図１４は、本実施の形態における眼疲労計測装置の処理部２０をコンピュータシステム１９およびソフトウェアで実現する場合に用いられるハードウェア構成を示すブロック図である。このコンピュータシステム１９は、図１４に示されるように、キーボード、マウス等の入力部１１、ハードディスク等の記憶部１２と、ディスプレイ装置等の出力部１３、ＣＰＵ１４、ＲＯＭ１５、ＲＡＭ１６、および、外部機器との間で信号の入出力をする入出力Ｉ／Ｆ１７で構成される。眼疲労計測装置の受信部２１０は、入出力Ｉ／Ｆ１７で実現される。また、眼疲労計測装置の時刻記憶部２２０、瞬き頻度−疲労度関係記憶部２４０および筋電位データ蓄積部３２０は、記憶部１２で実現される。また、眼疲労計測装置の疲労度判定部２３０および瞬き検出部３３０は、ＲＯＭ１５または記憶部１２に格納されたプログラムに従ってＲＡＭ１６を一時的な記憶エリアとして利用しながらＣＰＵ１４が実行することによって実現される。ここで、コンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個、組み合わされて構成されたものである。

すなわち、そのようなプログラムは、ユーザの眼の疲労度を計測する眼疲労計測装置のためのプログラムであって、（１）ユーザが装着する眼鏡の鼻あて部に設けられる電極を用いて、前記ユーザが下瞼を動かすときに生じる生体電位を計測することにより生成された筋電位データを取得し、当該筋電位データが所定の時間内に所定の値より大きい電位と所定の値より小さい電位とを示す場合に眼疲労に起因する瞬きが行われたとして、取得した筋電位データから眼疲労に起因する瞬きを検出する瞬き検出ステップと、（２）前記瞬き検出ステップにより検出された瞬きの頻度を計算し、得ら前記瞬きの頻度に対応する眼の疲労度を、予め定められた瞬きの頻度と眼の疲労度との関係に基づいて特定することで、前記ユーザの眼の疲労度を判定する疲労度判定ステップとをコンピュータ（あるいは、プロセッサ）に、実行させてもよい。

また、上記実施の形態における眼疲労計測装置を構成する構成要素の一部または全部は、脱着可能なＩＣカードまたは単体のモジュールから構成されてもよい。ＩＣカードまたはモジュールは、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されるコンピュータシステムである。ＩＣカードまたはモジュールは、超多機能ＬＳＩを含んでもよい。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、ＩＣカードまたはモジュールは、その機能を達成する。このＩＣカードまたはこのモジュールは、耐タンパ性を有してもよい。

また、本発明は、上記実施の形態におけるフローチャートに示す方法として実現してもよい。また、その方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムとして実現してもよいし、そのコンピュータプログラムを表すデジタル信号として実現してもよい。さらに、そのコンピュータプログラムまたはデジタル信号をコンピュータ読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ）、半導体メモリなどに記録した記録媒体として実現してもよい。

また、上記コンピュータプログラムまたはデジタル信号は、電気通信回線、無線または有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送することができるのは言うまでもない。

また、上記コンピュータプログラムまたはデジタル信号を記録媒体に記録して移送することにより、または、上記コンピュータプログラムまたはデジタル信号を、ネットワーク等を経由して移送することで、独立した他のコンピュータシステムにより、本発明に係る眼疲労計測装置またはその方法を実施してもよい。

本発明は、眼疲労計測装置として、特に、画像表示を観視する人の眼の疲労計測に広く利用可能であり、映画館のスクリーン、テレビ、コンピュータの表示画面等で表示される情報を観視する人の眼の疲労を計測する装置として、有用である。また、本発明に係る眼疲労計測装置を表示システムとあわせて用いることにより、疲労防止、疲労軽減に広く応用できる。

１、１ａ、１ｂ 眼疲労計測装置
２、２ａ ３次元表示システム
１０ 電極治具
１１ 入力部
１２ 記憶部
１３ 出力部
１４ ＣＰＵ
１５ ＲＯＭ
１６ ＲＡＭ
１７ 入出力Ｉ／Ｆ
１９ コンピュータシステム
２０ 処理部
３０ ３次元表示装置
４０ ３次元用メガネ
１１０（１１０ａ〜１１０ｄ、１１０ｒ、１１０Ｅ） 電極
１２０ 眼輪筋電位計測部
１３０、３３０ 瞬き検出部
１４０ 送信部
１５０ 鼻あて部
１６０ つる
１７０ 耳掛け
２１０ 受信部
２２０ 時刻記憶部
２３０ 疲労度判定部
２４０ 瞬き頻度−疲労度関係記憶部
３２０ 筋電位データ蓄積部
４１０、４２０ 送受信部
４３０ 映像情報蓄積部
４４０ 画像表示制御部
４５０ 表示部
４６０ 同期信号生成部
４７０ 疲労防止処理決定部
４８０ 同期制御部
４９０ シャッタ
５００ 疲労度別処理記憶部
５１０ 場面変化時刻記憶部
５３０ タグ付映像情報蓄積部

Claims (10)

1. ユーザの眼の疲労度を計測する眼疲労計測装置であって、
   前記ユーザが装着する眼鏡の鼻あて部に装着される電極であって、前記ユーザの目頭の下に位置する眼輪筋上の皮膚に接触する電極と、
   前記電極を用いて、前記ユーザが下瞼を動かすときに生じる生体電位を計測することにより、筋電位データを生成する眼輪筋電位計測部と、
   前記眼輪筋電位計測部で生成された筋電位データが所定の時間内に所定の値より大きい電位と所定の値より小さい電位とを示す場合に眼疲労に起因する瞬きが行われたと扱うことで、前記筋電位データから眼疲労に起因する瞬きを検出する瞬き検出部と、
   前記瞬き検出部により検出された瞬きの頻度を計算し、得られた前記瞬きの頻度に対応する眼の疲労度を、予め定められた瞬きの頻度と眼の疲労度との関係に基づいて特定することで、前記ユーザの眼の疲労度を判定する疲労度判定部と
   を備える眼疲労計測装置。
2. 前記瞬き検出部は、前記筋電位データが、絶対値が５００μＶより大きい電位を示したときに、眼疲労に起因する瞬きが行われたと判断する
   請求項１記載の眼疲労計測装置。
3. 前記眼鏡は、３次元コンテンツを視聴するときに利用する眼鏡であり、
   前記眼疲労計測装置はさらに、
   前記ユーザが３次元コンテンツを視聴しているときに、前記疲労度判定部で判定された疲労度に従って、前記ユーザの眼の疲労を防止するための処理を決定する疲労防止処理決定部と、
   前記疲労防止処理決定部で決定された処理に従って、前記３次元コンテンツの表示を制御する画像表示制御部とを備える
   請求項１または２記載の眼疲労計測装置。
4. さらに、前記ユーザに提示する３次元コンテンツにおける場面変化の時刻を記憶している場面変化時刻記憶部を備え、
   前記疲労度判定部は、前記場面変化時刻記憶部で記憶されている時刻から所定時間後までの間に検出された瞬きを除外したうえで前記頻度を計算する
   請求項３記載の眼疲労計測装置。
5. さらに、
   前記瞬き検出部により前記瞬きが検出されたことを示す瞬き検出信号を、伝送路を介して送信する送信部と、
   前記送信部から送信されてくる前記瞬き検出信号を受信する受信部と、
   前記受信部が前記瞬き検出信号を受信した時刻を蓄積する時刻記憶部とを備え、
   前記疲労度判定部は、前記時刻記憶部に蓄積された時刻に基づいて、前記瞬きの頻度を計算する
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の眼疲労計測装置。
6. 前記眼疲労計測装置は、表示装置に表示されたコンテンツを視聴しているユーザを対象として前記疲労度を計測し、
   前記電極、前記眼輪筋電位計測部、前記瞬き検出部および前記送信部は、前記眼鏡に装備され、
   前記受信部、前記時刻記憶部および前記疲労度判定部は、前記表示装置に装備されている
   請求項５記載の眼疲労計測装置。
7. さらに、
   前記眼輪筋電位計測部で生成された筋電位データを、伝送路を介して送信する送信部と、
   前記送信部から送信されてくる筋電位データを受信する受信部と、
   前記受信部が受信した筋電位データを、受信された時刻とともに蓄積していく筋電位データ蓄積部とを備え、
   前記瞬き検出部は、前記筋電位データ蓄積部に蓄積された筋電位データおよび時刻に基づいて、前記瞬きを検出する
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の眼疲労計測装置。
8. 前記眼疲労計測装置は、表示装置に表示されたコンテンツを視聴しているユーザを対象として前記疲労度を計測し、
   前記電極、前記眼輪筋電位計測部および前記送信部は、前記眼鏡に装備され、
   前記受信部、前記筋電位データ蓄積部、前記瞬き検出部および前記疲労度判定部は、前記表示装置に装備されている
   請求項７記載の眼疲労計測装置。
9. ユーザの眼の疲労度を計測する眼疲労計測方法であって、
   前記ユーザが装着する眼鏡の鼻あて部に設けられる電極を用いて、前記ユーザが下瞼を動かすときに生じる生体電位を計測することにより、筋電位データを生成する眼輪筋電位計測ステップと、
   前記眼輪筋電位計測ステップで生成された筋電位データが所定の時間内に所定の値より大きい電位と所定の値より小さい電位とを示す場合に眼疲労に起因する瞬きが行われたとして、前記筋電位データから眼疲労に起因する瞬きを検出する瞬き検出ステップと、
   前記瞬き検出ステップにより検出された瞬きの頻度を計算し、得ら前記瞬きの頻度に対応する眼の疲労度を、予め定められた瞬きの頻度と眼の疲労度との関係に基づいて特定することで、前記ユーザの眼の疲労度を判定する疲労度判定ステップと
   を含む眼疲労計測方法。
10. ユーザの眼の疲労度を計測する眼疲労計測装置のためのプログラムであって、
    ユーザが装着する眼鏡の鼻あて部に設けられる電極を用いて前記ユーザが下瞼を動かすときに生じる生体電位を計測することによって生成された筋電位データに基づいて、当該筋電位データが所定の時間内に所定の値より大きい電位と所定の値より小さい電位とを示す場合に眼疲労に起因する瞬きが行われたとして、筋電位データから眼疲労に起因する瞬きを検出する瞬き検出ステップと、
    前記瞬き検出ステップにより検出された瞬きの頻度を計算し、得ら前記瞬きの頻度に対応する眼の疲労度を、予め定められた瞬きの頻度と眼の疲労度との関係に基づいて特定することで、前記ユーザの眼の疲労度を判定する疲労度判定ステップと
    をコンピュータに実行させるプログラム。

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